برد توسعه دهنده ISBus GE IS200ISBEH2ACC یک رابط فیبر نوری تخصصی و ماژول بای پس شبکه است که در سیستم های کنترل صنعتی جنرال الکتریک استفاده می شود. به عنوان عضوی از خانواده برد ISBE، برد توسعه دهنده ISBus IS200ISBEH2ACC بین یک منبع دوطرفه کامل ISBus - یا یک ماژول BAIA یا یک ماژول ACL - و ISBus متصل می شود. عملکرد اصلی آن فراهم کردن تبدیل فیبر نوری به الکتریکی سیگنال‌های RS-485 و قابلیت دور زدن یک گره از ISBus هنگامی که برق به گره قطع می‌شود یا اتصال اینترلاک در رابط کامل دوبلکس باز می‌شود، است. این عملکرد توسعه دهنده برای گسترش شبکه ISBus در فواصلی که از محدودیت های عملی کابل کشی مسی فراتر می رود، ضروری است، در حالی که عملکرد بای پس، تداوم و در دسترس بودن شبکه را در معماری های سیستم کنترل اضافی یا بحرانی حفظ می کند.
برد توسعه دهنده ISBus IS200ISBEH2ACC با قرارداد شماره گذاری قطعات جنرال الکتریک که در سراسر خط تولید سیستم های کنترل صنعتی استفاده می شود، شناسایی می شود. پیشوند 'IS200' برد را به عنوان یک محصول سیستم های کنترل صنعتی جنرال الکتریک شناسایی می کند و '200' به طور خاص نشان می دهد که برد یک مجموعه در سطح پایه است. مخفف 'ISBE' نام عملکردی برد را به عنوان یک هیئت توسعه دهنده ISBus مشخص می کند. نام 'H2' گروه سخت‌افزار و پوشش منسجم را مشخص می‌کند، در حالی که پسوند 'ACC' ترکیب اثر هنری و بازبینی عملکردی را مشخص می‌کند. همه ارقام هنگام سفارش یا تعویض هر برد مهم هستند، زیرا تخته‌های سطوح تجدیدنظر مختلف ممکن است حاوی سخت‌افزار یکسان نباشند، و GE از سازگاری قبلی بردهای جایگزین اطمینان می‌دهد در حالی که توجه داشته باشد که سطوح تجدیدنظر مختلف ممکن است شامل اجزای یکسان نباشند.
برد توسعه دهنده ISBus IS200ISBEH2ACC با استفاده از یک رله بای پس عمل می کند که سیگنال های ارسالی را از ورودی دوطرفه کامل (P1A) یا AUX XMIT DATA IN (P1B) به داده های خروجی انتقال فیبر نوری (P2) متصل می کند. این کار از طریق تبدیل انتقال الکتریکی به نوری و کانکتور نوری دریافت-داده-ورودی (P3) ISBus، به کانکتور دوبلکس کامل از طریق مبدل نوری به الکتریکی دریافت می شود، زمانی که 24 ولت DC در هر دو P1A یا TB2 در دسترس است و اتصال اینترلاک در P1A یا JP بسته است. این برد شامل چهار نشانگر LED است که قدرت، ورودی داده انتقال، فعال بودن اینترلاک و وضعیت تشخیص داده های نوری را نشان می دهد.
این معرفی محصول اطلاعات فنی دقیق، توضیحات عملکردی، تخصیص کانکتورها، راهنمایی پیکربندی، و مشخصات جامع را برای برد توسعه دهنده GE IS200ISBEH2ACC ISBus ارائه می دهد که به عنوان یک مرجع ضروری برای مهندسین سیستم کنترل، تکنسین های تعمیر و نگهداری و یکپارچه سازهای سیستم که با تجهیزات کنترل صنعتی جنرال الکتریک کار می کنند، خدمت می کند.
معماری عملکردی و پردازش سیگنال
برد توسعه دهنده ISBus IS200ISBEH2ACC بر اساس یک تبدیل فیبر نوری قوی و معماری بای پس مبتنی بر رله ساخته شده است که عملیات بای پس قطعی و ایمن را همراه با انتقال سیگنال نوری قابل اعتماد ارائه می دهد. این معماری تضمین می‌کند که شبکه ISBus را می‌توان در فواصل طولانی با استفاده از کابل فیبر نوری گسترش داد، در حالی که عملکرد بای پس حتی در شرایط خاموشی یا از دست دادن کامل نیرو به طور قابل اعتماد عمل می‌کند.
هسته ISBus Extender Board IS200ISBEH2ACC رله بای پس است که بخشی از برد است و عملکرد مسیریابی سیگنال را انجام می دهد. هنگامی که 24 ولت DC در P1A یا TB2 در دسترس است و اتصال اینترلاک در P1A یا JP1 بسته است، رله بای پس روشن می شود و سیگنال های ارسالی را از ورودی دوبلکس کامل (P1A) یا ورودی AUX XMIT DATA IN (P1B) از طریق انتقال دهنده الکتریکی به خروجی داده (فرستنده داده به اپتیکال) وصل می کند. اتصال نوری دریافت-داده-ورودی (P3) را از طریق تبدیل دریافت نوری به برق به کانکتور دوبلکس کامل متصل می کند. در این حالت عملکرد عادی، گره کاملاً به ISBus متصل است و می تواند داده ها را به طور معمول از طریق پیوند فیبر نوری ارسال و دریافت کند.
هنگامی که 24 ولت DC به برد توسعه دهنده ISBus IS200ISBEH2ACC عرضه نمی شود، رله بای پس خارج می شود و موارد زیر رخ می دهد: اتصال انتقال بین P1 و P2 قطع می شود (قطع می شود)، اتصال دریافت بین P3 و P1 قطع می شود (قطع می شود)، و اتصال بین ورودی دریافتی و خروجی دریافتی (P3) انجام می شود. داده‌های ورودی به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل می‌شوند، به صورت اختیاری زمان‌بندی می‌شوند و دوباره به سیگنال خروجی نوری تبدیل می‌شوند. این پیکربندی حلقه بک به طور موثر گره شکست خورده یا ایزوله شده را از ISBus حذف می کند و سیگنال های شبکه را به گره بعدی منتقل می کند و تداوم شبکه ISBus را حفظ می کند.
مبدل DC-DC در برد توسعه دهنده ISBus IS200ISBEH2ACC قادر به پذیرش ولتاژ ورودی 18 تا 36 ولت و حداکثر توان ورودی 5 وات است. این محدوده وسیع ولتاژ ورودی تضمین می کند که برد می تواند به طور قابل اعتماد از منابع مختلف برق کار کند، و نیاز به توان کم اتلاف گرما و بار روی منبع تغذیه را به حداقل می رساند.
ورودی ها و خروجی های نوری برد توسعه دهنده ISBus IS200ISBEH2ACC با فیبر 200 میکرومتر سیلیس سخت (HCS) یا فیبر شیشه ای 62.5/125 میکرومتر سازگار است و کانکتورهای ورودی/خروجی از نوع ST هستند. عملکرد نوری با یک جفت فرستنده/گیرنده مطابقت دارد که در صورت استفاده با کابل فیبر نوری HCS یا فیبر شیشه ای 62.5/125 میکرومتر، یک پیوند حداقل 1 کیلومتری را فراهم می کند. این عملکرد نوری شبکه ISBus را قادر می‌سازد تا در فواصل 1 کیلومتری گسترش یابد، بسیار فراتر از محدودیت‌های عملی انتقال RS-485 مبتنی بر مس و ایجاد انزوا گالوانیکی بین بخش‌های شبکه.
استفاده از فیبر HCS یا فیبر شیشه ای 62.5/125 میکرومتر ایمنی بسیار خوبی در برابر تداخل الکترومغناطیسی، اختلاف پتانسیل زمین و سایر منابع نویز الکتریکی ایجاد می کند که می تواند سیگنال های مبتنی بر مس را در محیط های صنعتی تخریب کند. کانکتورهای نوع ST به طور گسترده در دسترس هستند و به راحتی خاتمه می یابند و نصب و نگهداری را ساده می کنند.
تهویه سیگنال انتقال
تهویه سیگنال ارسالی برد توسعه دهنده ISBus IS200ISBEH2ACC شامل جداسازی و خاتمه سیگنال ورودی، مالتی پلکس شدن بای پس و تبدیل سیگنال الکتریکی به نوری است. ایزولاسیون سیگنال بیشتر از 1 مگا اهم در 500 ولت RMS برای یک ثانیه به هر ترمینال دیگری است و ایزوله عالی بین سیگنال های ISBus و مدار داخلی برد ایجاد می کند. پایانه ورودی 100 اهم (± 10%) است که از تطابق امپدانس مناسب و به حداقل رساندن بازتاب سیگنال اطمینان حاصل می کند.
مالتی پلکس بای پس اتصال را به شرح زیر فراهم می کند: از ورودی داده انتقال (الکتریکی) به خروجی داده ارسال (اپتیکال) زمانی که گره بای پس نمی شود، و از ورودی داده دریافتی (اپتیکال) به خروجی داده ارسال (اپتیکال) زمانی که گره در حال دور زدن است. این آرایش مالتی پلکسی تضمین می کند که مسیر انتقال در هر دو حالت عادی و بای پس به درستی مسیریابی می شود و یکپارچگی شبکه ISBus را حفظ می کند.
دریافت تهویه سیگنال
تهویه سیگنال دریافتی برد توسعه دهنده ISBus IS200ISBEH2ACC ایزوله کردن سیگنال خروجی، مالتی پلکس بای پس و تبدیل سیگنال نوری به الکتریکی را فراهم می کند. ایزولاسیون سیگنال بیشتر از 1 مگا اهم در 500 ولت RMS برای یک ثانیه است، و مدار گیرنده قادر است بار خروجی جفت شده با ترانسفورماتور را با پایانه مقاومتی 100 اهم (± 10٪) هدایت کند و همچنان با مشخصات RS-485 مطابقت دارد. خروجی گیرنده هیچ سطح DC دیفرانسیل را روی خروجی خود نشان نمی دهد.
مالتی پلکس بای پس اتصال را به شرح زیر فراهم می کند: از ورودی داده دریافتی (اپتیکال) به خروجی داده دریافتی (الکتریکی) زمانی که گره دور زده نمی شود و از ورودی داده دریافتی (اپتیکال) به خروجی داده ارسالی (نوری) زمانی که گره در حال دور زدن است. این ترتیب تضمین می کند که مسیر دریافت در هر دو حالت عادی و بای پس به درستی مسیریابی می شود و یکپارچگی شبکه ISBus را حفظ می کند.
حالت های عملیاتی
برد توسعه دهنده ISBus IS200ISBEH2ACC از سه حالت عملکرد مجزا پشتیبانی می کند که هر کدام از طریق کانکتورها، جامپرها و اتصالات برق روی برد پیکربندی می شوند.
در حالت تکرار کننده، رله با پرش نکردن P1A-4,5 و قرار ندادن جامپر بین JP1-2,3، بدون انرژی نگه داشته می شود. برق با اعمال 24 ولت بین P3-1,2 به ماژول تامین می شود و فقط ورودی/خروجی فیبر نوری استفاده می شود. این حالت برای گسترش شبکه ISBus در فواصل طولانی بدون اتصال به یک گره مبتنی بر مس مفید است.
در حالت مبدل نوری به الکتریکی، مسیر نوری ورودی/خروجی نوری از ورودی نوری و جفت شماره 2 DATA OUT (P1A-3,6) استفاده می کند، در حالی که مسیر نوری خروجی/الکتریکی از ورودی AUX DATA (P1B-3،6) و خروجی اپتیکال استفاده می کند. رله باید با اعمال ولتاژ 24 ولت بین JP1-2,3 فعال شود و برق با اعمال 24 ولت بین P2-1,2 به ماژول تامین می شود. این حالت برای تبدیل بین بخش های ISBus نوری و الکتریکی مفید است.
در حالت استاندارد ورودی/خروجی (اتصال Backplane یا ACL)، backplane یا ACL به P1 وصل می شود، برق رله توسط رابط backplane با استفاده از 24 V DC از HFPA از طریق P1-7,8 یا توسط رابط ACL با استفاده از 24 V DC از HFPA از طریق P2-1,2، و اینترلاک توسط بک پلن، P2-1,2 ارائه می شود، و اینترلاک توسط بک پلن، P2-1,2 ارائه می شود. ACL. برق با اعمال 24 ولت بین P3-1,2 به ماژول تامین می شود. این حالت برای اتصال ISBus Extender Board به یک backplane استاندارد یا گره ACL مفید است.
نشانگرهای LED
برد توسعه دهنده ISBus IS200ISBEH2ACC شامل چهار نشانگر LED است که نشانگر بصری واضحی از وضعیت برد ارائه می دهد. LED سبز (DS1)، POWER، نشان می دهد که 24 ولت DC برای تغذیه ماژول در دسترس است. LED زرد (DS2)، XMIT DATA IN، وجود ورودی داده انتقال از P1 را نشان می دهد. LED سبز (DS3)، INTERLOCK ACTIVE، نشان می دهد که برق رله بای پس وجود دارد. LED سبز (DS4)، DETECT، نشان می دهد که داده های نوری صحیح دریافت می شود. این شاخص ها به پرسنل تعمیر و نگهداری اجازه می دهد تا به سرعت وضعیت عملکرد برد را ارزیابی کرده و منبع خطا را شناسایی کنند.
تخصیص رابط و رابط
برد توسعه دهنده ISBus IS200ISBEH2ACC شامل پنج کانکتور فیش، یک برد ترمینال و دو کانکتور فیبر نوری است. کانکتور P1A یک کانکتور تمام دوبلکس محافظ RJ45 با هشت پین است: پایه 1 XMIT DATA IN+ (ورودی مثبت RS-422)، پایه 2 XMIT DATA IN- (ورودی منفی RS-422)، پایه 3 RECV DATA OUT+ (خروجی RECV DATA 4) است. (مسیریابی 24 ولت DC به منبع دوبلکس کامل)، پایه 5 RELAY INTERLOCK RTN است (مسیریابی 24 ولت DC از منبع دوبلکس کامل برای انرژی دادن به رله یا رله ها)، پایه 6 RECV DATA OUT- (خروجی RS-422 منفی 4INDC) است، پین 422 خروجی منفی 4INDC7 است. و پایه 8 INTERLOCK 24VDC RTN (بازگشت 24 ولت DC) است.
کانکتور P1B یک کانکتور انتقال داده کمکی محافظ RJ45 با هشت پین است: پایه های 1 و 2 متصل نیستند، پایه 3 XMIT DATA IN+ است (ورودی مثبت RS-485)، پایه های 4 و 5 متصل نیستند، پایه 6 XMIT DATA IN- و 4 پایه XMIT DATA IN- وصل نیستند. این کانکتور برای برنامه هایی استفاده می شود که از برد فقط برای تبدیل فیبر نوری به الکتریکی استفاده می کنند و از P1A استفاده نمی کنند.
کانکتور P2 کانکتور برق اینترلاک کمکی با پایانه های پیچی است: پایه 1 AUX INTERLOCK 24VDC (24 V DC از منبع تغذیه کمکی یا خارجی) و پایه 2 AUX INTERLOCK 24VDC RTN (بازگشت 24 ولت DC از منبع تغذیه کمکی یا خارجی) است. کانکتور P3 کانکتور برق الکترونیک برد با پایانه های پیچی است: پایه 1 24 ولت DC MODULE POWER (24 ولت DC برق به اجزای فعال روی برد) و پایه 2 24 VDC MODULE POWER RTN (بازگشت 24 ولت DC) است. این برق باید از یک منبع تغذیه مستقل تامین شود تا در صورت قطع برق کابینت، برق برد را حفظ کند.
کانکتورهای U5 و U9 کانکتورهای فیبر نوری ISBus (نوع ST) هستند: U5 رابط دریافت اطلاعات به ISBus و U9 رابط انتقال داده به ISBus است. جامپر JP1 جامپر بای پس اینترلاک است: موقعیت 1-2 موقعیت پیش فرض است، به این معنی که برد باید دارای اینترلاک خارجی بسته باشد تا رله یا رله ها را انرژی دهد. موقعیت 2-3 اینترلاک را کوتاه می کند، اگرچه برق باید از طریق P1-7,8 یا TB2-1,2 به برد تامین شود تا رله یا رله ها انرژی بگیرد.
مناسب بودن برنامه و یکپارچه سازی سیستم
برد توسعه دهنده ISBus IS200ISBEH2ACC یک جزء ضروری در سیستم های کنترل صنعتی جنرال الکتریک است که از شبکه ISBus برای ارتباط بین گره های کنترل در فواصل طولانی استفاده می کند. توانایی آن برای تبدیل بین سیگنال های الکتریکی RS-485 و سیگنال های فیبر نوری به شبکه ISBus اجازه می دهد تا در فواصل تا 1 کیلومتر گسترش یابد، که بسیار فراتر از محدودیت های عملی انتقال مبتنی بر مس است، در حالی که ایزولاسیون گالوانیکی و مصونیت در برابر تداخل الکترومغناطیسی را فراهم می کند.
برد توسعه دهنده ISBus IS200ISBEH2ACC معمولاً بین یک منبع دوبلکس کامل ISBus، مانند یک ماژول BAIA یا یک ماژول ACL، و ISBus نصب می شود. هنگامی که منبع تغذیه می شود و اینترلاک بسته می شود، رله بای پس فعال می شود و منبع به طور کامل از طریق پیوند فیبر نوری به ISBus متصل می شود و امکان ارتباط عادی را فراهم می کند. اگر منبع برق قطع شود یا اینترلاک باز شود، رله بای پس خارج می شود و منبع به طور خودکار دور می زند، با ورودی نوری دریافت کننده به برق تبدیل می شود، به صورت اختیاری زمان بندی می شود و دوباره به یک خروجی نوری تبدیل می شود تا سیگنال های شبکه به گره بعدی منتقل شوند.
نصب ریل DIN برد و پایه های نصب که به عنوان اتصال زمین شاسی عمل می کنند، نصب را در کابینت های کنترل استاندارد ساده می کنند و چهار نشانگر LED نشانگر بصری واضحی از وضعیت برد را ارائه می دهند. سه حالت کار برد - تکرار کننده، مبدل نوری به الکتریکی، و I/O استاندارد - انعطاف پذیری را در پیکربندی شبکه ISBus برای توپولوژی ها و الزامات مختلف فراهم می کند.
نگهداری و چرخه عمر
برد توسعه دهنده ISBus IS200ISBEH2ACC برای عمر طولانی با حداقل تعمیر و نگهداری طراحی شده است. این برد دارای یک رله به عنوان تنها بخش متحرک آن است و مدار تبدیل نوری حالت جامد و حداقل تعداد اجزای آن اطمینان بالایی را در عملیات صنعتی مداوم تضمین می کند. تعمیر و نگهداری معمولی شامل بازرسی دوره‌ای بصری برد، کانکتورها، کابل‌های فیبر نوری و نشانگرهای LED و تأیید صحت عملکرد رله بای‌پس با بررسی نشانه‌های LED و در صورت لزوم، آزمایش عملکرد بای‌پس در طول قطعی برنامه‌ریزی‌شده است.
چهار نشانگر LED در برد توسعه دهنده ISBus IS200ISBEH2ACC نشانگر تصویری واضحی از قدرت برد، ورودی داده انتقال، قفل فعال و وضعیت تشخیص داده های نوری را ارائه می دهند. اگر LED POWER خاموش است، تکنسین تعمیر و نگهداری باید برق ماژول 24 ولت DC را در P3-1، P3-2 بررسی کند. اگر LED XMIT DATA IN در زمانی که باید روشن باشد خاموش است، تکنسین باید اتصال P1A یا P1B و منبع دوبلکس کامل را بررسی کند. اگر LED INTERLOCK ACTIVE در زمانی که باید روشن باشد خاموش است، تکنسین باید قدرت اینترلاک 24 ولت DC را در P1A-7، P1A-8 یا TB2-1، TB2-2 بررسی کند و بررسی کند که اینترلاک روی P1A بسته است یا جامپر JP1 به درستی پیکربندی شده است. اگر LED DETECT در زمانی که باید روشن باشد خاموش است، تکنسین باید کابل های فیبر نوری و فرستنده از راه دور را بررسی کند.
اگر برد نیاز به تعویض داشته باشد، فرآیند ساده است. پس از قطع برق تجهیزات مربوطه و تأیید عدم وجود برق، کانکتورها و کابل های فیبر نوری باید برچسب زده و جدا شوند و برد باید از پایه ریلی DIN آن جدا شود. برد جایگزین باید در همان موقعیت نصب شود، کانکتورها و کابل های فیبر نوری همانطور که برچسب زده شده است دوباره وصل شوند و عملکردهای بای پس و ارتباطی قبل از بازگرداندن سیستم به سرویس بررسی شود.
سیستم‌های کنترل صنعتی جنرال الکتریک سازگاری بردهای جایگزین خود را تضمین می‌کند، حتی اگر بردهایی با سطوح تجدیدنظر مختلف ممکن است حاوی سخت‌افزار یکسان نباشند. هنگام سفارش جایگزینی IS200ISBEH2ACC ISBus Extender Board، شماره قطعه و توضیحات کامل، شماره سریال درایو یا سیستم و شماره فهرست مواد (ML) را ارائه دهید. کارخانه ممکن است نسخه های بعدی را بر اساس در دسترس بودن و پیشرفت های طراحی جایگزین کند، اما سازگاری عقب بردهای جایگزین تضمین شده است.
نتیجه گیری
برد توسعه دهنده ISBus GE IS200ISBEH2ACC یک رابط فیبر نوری قابل اعتماد، قوی و ضروری و ماژول بای پس شبکه برای سیستم های کنترل صنعتی جنرال الکتریک است که از شبکه ISBus استفاده می کنند. تبدیل فیبر نوری به الکتریکی سیگنال های RS-485، معماری بای پس مبتنی بر رله، سه حالت عملیاتی و نشانگرهای LED واضح، گسترش قابل اعتماد شبکه ISBus در مسافت طولانی را همراه با بای پس خودکار گره های شکست خورده یا ایزوله فراهم می کند و تضمین می کند که سیستم کنترل در دسترس بودن بالا را حفظ می کند.
IS200ISBEH2ACC ISBus Extender Board با مجموعه کانکتور جامع، جامپر بای پس قفل قابل تنظیم، نصب ریل DIN و نشانگرهای LED مشخص شده، برای نصب، تأیید و نگهداری آسان طراحی شده است. IS200ISBEH2ACC ISBus Extender Board با پشتوانه تولید با کیفیت، شبکه پشتیبانی جهانی و تعهد به سازگاری عقب مانده جنرال الکتریک، به ارائه عملکرد، دوام و قابلیت اطمینانی که کاربران صنعتی از جنرال الکتریک انتظار دارند، ادامه می دهد. برد توسعه دهنده IS200ISBEH2ACC ISBus چه در یک نصب جدید استفاده شود و چه به عنوان جایگزینی برای یک برد موجود، قابلیت توسعه فیبر نوری و بای پس شبکه مورد نیاز برای عملکرد قابل اعتماد و کارآمد سیستم کنترل را فراهم می کند.
